在运动过程中，轮椅不仅需要接受用户的指示，还需要结合环境信息启动自己的避障、导航等功能模块。与移动机器人不同，轮椅已经成为使用过程中与用户合作的系统。这就要求在设计开始时考虑人为因素。因此，安全、舒适、操作方便应成为智能轮椅设计中最重要的因素；用户身体能力的差异决定了智能轮椅需要设计成功能多样化、能够满足各级需求的电子系统，模块化最能体现系统多功能的特点。每个用户都可以根据自己的残疾类型和程度选择合适的模块集成，而且设计师可以在现有的基础上添加功能模块，方便改进轮椅功能。
智能轮椅的总功能可分为环境感知和导航、控制、驱动和人机交互。该系统主要由传感器模块、驱动控制模块和人机交互模块组成，硬件系统结构如图1所示。传感器模块主要由内部状态感知和外部环境感知组成。轮椅本身的位置信息由姿态传感器确定；自定位信息由编码器的位移速度和距离获得；视觉、超声波和接近开关主要负责连续获取周围环境和障碍物的距离信息。驱动控制模块采用后轮驱动，每个后轮配备电机，在控制器操作下实现电动轮椅的前进、后退和转向。通过操作杆和个人计算机界面数据输入人机交互界面，实现基本的人机交互功能。
<img data-cke-saved-src="http://www.niaovm.com/uploads/allimg/221225/16004R4N-0.jpg" src="http://www.niaovm.com/uploads/allimg/221225/16004R4N-0.jpg" onload="javascript:if(this.width>620)this.style.width=620;" border=0>
<P style=" text-indent:="" 2em'="">智能轮椅有两个独立的驱动轮，各配备电机码盘。里程计的相对定位传感器由两个电机码盘的实时检测数据组成，并安装倾角传感器和陀螺仪来测量轮椅在行驶过程中的姿态。用于感知周围环境信息的超声波传感器和接近开关。该系统配备了8个红外传感器和8个超声波传感器，以获取更广泛的障碍信息。另外安装了一个CCD摄像头用于判断前方行驶过程中的深度信息。车身平衡只能靠两个轮子来完成。这一显著特点要求其具有特殊的结构，基本的设计理念是：保持两个轮由独立的直流电机驱动，在轴上，车身重心保持在轴以上，使用传感器检测车身倾斜角度实时获取车身姿态信息，机器人处理器处理传感器信号，根据一定的控制算法控制电机转速和转向，驱动机器人前后，完成车身平衡。
智能轮椅采用倾角传感器和陀螺仪的组合来检测车身平台的运行姿态。倾角传感器用于测量轮椅偏离垂直方向的角度，陀螺仪用于测量角速度。